CN114310906B - 一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法，所述方法包括：基于测量机器人建立手眼标定模型，根据机器人运动学原理完成从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系转换关系的标定；根据机器人运动学原理得到测量机器人基坐标系和划线机器人基坐标系之间的转换关系；在划线机器人运动过程中构建划线机器人末端圆形运动轨迹，根据四点标定得到激光器划线坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系；通过矩阵传递完成扫描仪测量坐标系与激光器划线坐标系之间的转换关系标定。本发明基于手眼标定模型、机器人运动学原理以及四点标定等方法实现了扫描仪测量坐标系与激光器划线坐标系之间的转换，保证了标定精度。

Description

一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法

技术领域

本发明涉及自动化三维测量与划线技术领域，尤其涉及一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法。

背景技术

铸件在进行精密机加前需要进行余量分析和划线。现有技术中对于铸件加工余量的划线工作采用的是人工操作的方法，其缺点有效率低下、划线精度低、不稳定等。因此，亟需一种自动化测量与划线系统方案，提高铸件余量的划线精度和效率。

目前在工业零件测量领域，自动化三维测量技术具备测量速度快，数据量大等优势，已经得到了广泛的应用。由于激光加工具有良好的时间、空间控制性，工件表面变形小，加工速度快等特点，非常适合自动化加工。为了提高铸件在进行自动化加工时余量分析和划线的精度与效率，亟需一种高精度的坐标转换方法，实现从自动测量系统获取的铸件测量坐标到自动划线系统激光器划线坐标的转换。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法，用于解决现有技术中人工铸件余量分析和划线方法效率低且精度不足的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提出了一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标系转换方法，所述方法包括：

S1，双机器人自动测量、划线系统中包括测量机器人和划线机器人，基于测量机器人建立手眼标定模型，在测量机器人上安装扫描仪，获取扫描仪测量坐标系、测量机器人基坐标系以及测量机器人末端坐标系，根据机器人运动学原理得到扫描仪测量坐标系与测量机器人基坐标系之间的转换关系；

S2，获取划线机器人基坐标系，根据机器人运动学原理得到测量机器人基坐标系与划线机器人基坐标系之间的转换关系；

S3，在划线机器人上安装激光器，获取激光器划线坐标系和划线机器人末端坐标系，在划线机器人运动过程中构建划线机器人末端圆形运动轨迹，基于四点标定得到激光器划线坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系；

S4，通过矩阵传递得到扫描仪测量坐标系与激光器划线坐标系之间的转换关系。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S1具体包括：

S101，在预设位置放置棋盘格，在棋盘格上选择一个固定位置作为被选中的棋盘格点；

S102，在测量机器人的末端加装探针，当测量机器人末端的探针触碰被选中的棋盘格点时，得到所述被选中的棋盘格点在测量机器人末端坐标系下的棋盘格点坐标^endP，根据测量得到被选中的棋盘格点在测量机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base1P；

S103，由机器人正向运动学原理得到从测量机器人末端坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_end；

S104，根据所述被选中的棋盘格点在测量机器人末端坐标系下的棋盘格点坐标^endP和转换矩阵^base1T_end得到从扫描仪测量坐标系到机器人末端坐标系的转换矩阵^endT_camera；

S105，根据转换矩阵^base1T_end和转换矩阵^endT_camera得到从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S104具体包括：

所述被选中的棋盘格点在测量机器人末端坐标系下的棋盘格点坐标^endP与被选中的棋盘格点在测量机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base1P的坐标转换关系表达式为：

^base1P＝^base1T_end ^endP＝^base1T_end ^endT_camera ^cameraP

通过简单变换可以得到从扫描仪测量坐标系到机器人末端坐标系之间的转换矩阵^endT_camera，其表达式为：

(^base1T_end)^-1base1P(^cameraP)^-1＝^endT_camera

其中，^cameraP为所述被选中的棋盘格点在扫描仪测量坐标系下的棋盘格点坐标。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S105中，根据转换矩阵^base1T_end和转换矩阵^endT_camera得到从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera的表达式为：

^base1T_camera＝^basc1T_ene ^endT_camera。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S2具体包括：

在划线机器人的末端加装探针，当测量机器人末端的探针和划线机器人末端的探针触碰被选中的棋盘格点时，根据测量得到被选中的棋盘格点在划线机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base2P，其与被选中的棋盘格点在测量机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base1P的坐标转换关系表达式为：

^basc2P＝^base2T_base1·^base1P

经过简单变换可以得到从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base2T_base1：

^base2P.(^base1P)^-1＝^basc2T_base1。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S3具体包括：

S301，基于激光器在固定焦距下的光斑尺寸制作人工靶标，标记出人工靶标的特征点；

S302，移动划线机器人直至激光器的光斑与人工靶标的特征点重合，在划线机器人的末端加装探针，获取激光器的光斑坐标系，构建划线机器人末端在移动过程中的圆形运动轨迹；

S303，在圆形运动轨迹上任取四点进行四点标定，利用四点标定原理得到激光器的光斑坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系，进而得到激光器划线坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S301具体包括：

根据激光器的参数确定固定焦距下的光斑尺寸，选取一个标定板，在标定板上通过人为划线标记出与光斑尺寸相等的特征点，制作成人工靶标，并将该特征点作为人工靶标的特征点。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S302具体包括：

操作划线机器人使激光器垂直照射标定板时，移动激光器至激光器的光斑与人工靶标的特征点重合的位置，测量人工靶标的特征点中心O与激光器中心的距离，即激光器焦距l，并测量人工靶标的特征点中心O与划线机器人末端E的距离r，以人工靶标的特征点中心O为圆心，以人工靶标的特征点中心O与划线机器人末端E的距离r为半径构建划线机器人末端的圆形运动轨迹。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S303具体包括：

在圆形运动轨迹上任意选取四个位置，使划线机器人末端移动到相应位置时激光器以不同位姿保证激光器的光斑与人工靶标的特征点重合，利用四点标定原理得到从划线机器人末端坐标系到激光器的光斑坐标系之间的转换关系^OT_E，当人工靶标的特征点中心O与激光器中心的距离固定时，可以得到从划线机器人末端坐标系到激光器划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_E。

在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S4具体包括：

根据机器人正向运动学原理得到从划线机器人基坐标系到划线机器人末端坐标系之间的转换矩阵^ET_base2，结合从划线机器人末端坐标系到激光器划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_E得到从划线机器人基坐标系到激光划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_base2；

基于手眼标定模型和机器人正向运动学原理得到从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera以及从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base2T_base1；

根据从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera、从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base2T_base1以及从划线机器人基坐标系到激光划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_base2得到从扫描仪测量坐标系到激光器划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_camera，其表达式为：

^laserT_camera＝^laserT_base2·^base2T_basc1·^base1T_camera。

本发明的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本发明采用手眼标定模型、机器人运动学原理以及四点标定等方法实现了扫描仪测量坐标系与激光器划线坐标系之间的转换，并以此为基础构建了双机器人自动测量、划线系统，并应用于铸件自动化加工中，解决了现有技术中人工铸件余量分析和划线方法效率低且精度不足的问题。

(2)在标定激光划线坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系时，利用激光高准直度和焦距固定等特征制作人工靶标，基于激光器的光斑与人工靶标的特征点重合时，激光器的中心与人工靶标的特征点中心距离为固定值的特征，完成激光器的光斑坐标系与划线机器人末端坐标系之间转换关系的标定，降低了标定难度，同时有效提高了标定的准确性和稳定性。

(3)本发明以人工靶标的特征点中心O为圆心，以人工靶标的特征点中心O与划线机器人末端的距离r为半径构建划线机器人末端的圆形运动轨迹，在圆形运动轨迹上任取四个位置使划线机器人末端移动到相应位置时激光器以不同位姿保证激光器的光斑与人工靶标的特征点重合，利用四点标定原理得到激光器的光斑坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系，保证了标定精度，从而提高铸件在进行自动化加工时余量分析和划线的精度与效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法的实施系统示意图；

图2为本发明实施例中一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中扫描仪测量坐标系与测量机器人基坐标系转换关系标定示意图；

图4为本发明实施例中测量机器人基坐标系与划线机器人基坐标系转换关系标定示意图；

图5为本发明实施例中激光划线坐标系与划线机器人基坐标系转换关系标定示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法，应用于双机器人自动测量、划线系统，图1为双机器人自动测量、划线系统的结构示意图。

双机器人自动测量、划线系统包括测量机器人1、划线机器人2、扫描仪3、激光器4以及铸件5，扫描仪3固定于测量机器人1的机械臂末端，激光器4固定于划线机器人2的机械臂末端，测量机器人1和划线机器人2的机械臂末端均加装了探针。

请参阅图2，本实施例提供了一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法，其方法包括：

S1，双机器人自动测量、划线系统中包括测量机器人和划线机器人，基于测量机器人建立手眼标定模型，在测量机器人上安装扫描仪，获取扫描仪测量坐标系、测量机器人基坐标系以及测量机器人末端坐标系，根据机器人运动学原理得到扫描仪测量坐标系与测量机器人基坐标系之间的转换关系。

具体的，请参阅图3，图3为本实施例中扫描仪测量坐标系与测量机器人基坐标系转换关系标定示意图。基于测量机器人的基座建立测量机器人基坐标系S_B1，基于测量机器人的机械臂末端建立测量机器人末端坐标系S_E1，将扫描仪安装在测量机器人的机械臂末端，基于扫描仪的测头建立扫描仪测量坐标系S_c，在预设位置放置棋盘格，基于棋盘格中心建立棋盘格坐标系S₀。

求得扫描仪测量坐标系与测量机器人基坐标系之间的转换关系的具体步骤包括：

S101，在预设位置放置棋盘格，在棋盘格上选择一个固定位置作为被选中的棋盘格点。

S102，在测量机器人的末端加装探针，当测量机器人末端的探针触碰被选中的棋盘格点时，得到所述被选中的棋盘格点在测量机器人末端坐标系下的棋盘格点坐标^endP，根据测量得到被选中的棋盘格点在测量机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base1P。

需要理解的是，测量机器人基坐标系S_B1到棋盘格坐标系S₀之间的距离是固定可测的，所以被选中的棋盘格点在测量机器人基坐标系S_B1下的棋盘格点坐标^base1P可以直接测量得到，被选中的棋盘格点在测量机器人末端坐标系S_E1下的棋盘格点坐标^endP是可自动获取的。

S103，由机器人正向运动学原理得到从测量机器人末端坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_end。

需要理解的是，^base1T_end为测量机器人末端坐标系S_E1与测量机器人基坐标系S_B1之间的转换关系，机器人正向运动学原理为现有技术，在此不再赘述。

S104，根据所述被选中的棋盘格点在测量机器人末端坐标系下的棋盘格点坐标^endP和转换矩阵^base1T_end得到从扫描仪测量坐标系到机器人末端坐标系的转换矩阵^endT_camera。

所述被选中的棋盘格点在测量机器人末端坐标系下的棋盘格点坐标^endP与被选中的棋盘格点在测量机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base1P的坐标转换关系表达式为：

^base1P＝^base1T_end ^endP＝^base1T_end ^endT_camera ^cameraP

通过简单变换可以得到从扫描仪测量坐标系到机器人末端坐标系之间的转换矩阵^endT_camera，其表达式为：

(^base1T_end)^-1base1P(^cameraP)^-1＝^endT_camera

其中，^cameraP为所述被选中的棋盘格点在扫描仪测量坐标系下的棋盘格点坐标。

需要理解的是，^base1T_end、^base1P以及^cameraP均为已知量，^cameraP可由扫描仪扫描直接获取，因此可以根据计算直接得到从扫描仪测量坐标系S_c到机器人末端坐标系S_E1之间的转换矩阵^endT_camera。

S105，根据转换矩阵^base1T_end和转换矩阵^endT_camera得到从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera。

根据转换矩阵^base1T_end和转换矩阵^endT_camera得到从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera的表达式为：

^base1T_camera＝^base1T_end ^endT_camera。

S2，获取划线机器人基坐标系，根据机器人运动学原理得到测量机器人基坐标系与划线机器人基坐标系之间的转换关系。

具体的，请参阅图4，图4为本实施例中测量机器人基坐标系与划线机器人基坐标系转换关系标定示意图。基于测量机器人的基座建立测量机器人基坐标系S_B1，基于划线机器人的基座建立划线机器人基坐标系S_B2。

在划线机器人的末端加装探针，当测量机器人末端的探针和划线机器人末端的探针触碰被选中的棋盘格点时，根据测量得到被选中的棋盘格点在划线机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base2P，其与被选中的棋盘格点在测量机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base1P的坐标转换关系表达式为：

^base2P＝^base2T_base1·^base1P

经过简单变换可以得到从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base2T_base1：

^base2P·(^base1P)^-1＝^base2T_base1。

需要理解的是，被选中的棋盘格点坐标在测量机器人基坐标系S_B1和划线机器人基坐标系S_B2下均是可直接测量获得的。

S3，在划线机器人上安装激光器，获取激光器划线坐标系和划线机器人末端坐标系，在划线机器人运动过程中构建划线机器人末端圆形运动轨迹，基于四点标定得到激光器划线坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系。

请参阅图5，图5为激光划线坐标系与划线机器人基坐标系转换关系标定示意图。基于划线机器人的基座建立划线机器人基坐标系S_B2，基于划线机器人的机械臂末端建立划线机器人末端坐标系S_E2，将激光器安装在划线机器人的机械臂末端，基于激光器建立激光器划线坐标系S_L。

步骤S3具体包括：

S301，基于激光器在固定焦距下的光斑尺寸制作人工靶标，标记出人工靶标的特征点。

根据激光器的参数确定固定焦距下的光斑尺寸，选取一个标定板，在标定板上通过人为划线标记出与光斑尺寸相等的特征点，制作成人工靶标，并将该特征点作为人工靶标的特征点。

S302，移动划线机器人直至激光器的光斑与人工靶标的特征点重合，在划线机器人的末端加装探针，获取激光器的光斑坐标系，构建划线机器人末端在移动过程中的圆形运动轨迹。

操作划线机器人使激光器垂直照射标定板时，移动激光器至激光器的光斑与人工靶标的特征点重合的位置，测量人工靶标的特征点中心O与激光器中心的距离，即激光器焦距l，并测量人工靶标的特征点中心O与划线机器人末端E的距离r，以人工靶标的特征点中心O为圆心，以人工靶标的特征点中心O与划线机器人末端E的距离r为半径构建划线机器人末端的圆形运动轨迹。

S303，在圆形运动轨迹上任取四点进行四点标定，利用四点标定原理得到激光器的光斑坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系，进而得到激光器划线坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系。

在圆形运动轨迹上任意选取四个位置，使划线机器人末端移动到相应位置时激光器以不同位姿保证激光器的光斑与人工靶标的特征点重合，利用四点标定原理得到从划线机器人末端坐标系到激光器的光斑坐标系之间的转换关系^OT_E，当人工靶标的特征点中心O与激光器中心的距离固定时，可以得到从划线机器人末端坐标系到激光器划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_E。

需要理解的是，基于人工靶标的特征点O建立激光器的光斑坐标系S′_O，在圆形运动轨迹上任意选取四个位置A、B、C、D，使划线机器人末端移动到相应位置时激光器以不同位姿保证激光器的光斑与人工靶标的特征点重合，根据位姿关系可以得到：

^ET_B·^OT_E＝^OT_B

用平移旋转矩阵展开可以得到：

其中，^ET_B表示划线机器人基坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换矩阵，^OT_E表示从划线机器人末端坐标系到激光器的光斑坐标系之间的转换矩阵，^OT_B表示从划线机器人基坐标系到激光器的光斑坐标系之间的转换矩阵；表示从划线机器人基坐标系到划线机器人末端坐标系转换的旋转矩阵，/>表示从划线机器人基坐标系到划线机器人末端坐标系转换的平移矩阵，/>表示从划线机器人基坐标系到激光器的光斑坐标系转换的旋转矩阵，/>表示从划线机器人末端坐标系到激光器的光斑坐标系转换的平移矩阵，^OR_B表示从划线机器人基坐标系到激光器的光斑坐标系转换的旋转矩阵，^Ot_B表示从划线机器人基坐标系到激光器的光斑坐标系转换的平移矩阵，i表示在A、B、C、D四个点时的不同位姿，i＝1,2,3,4；

利用最小二乘法求解出矩阵中的其表达式为：

根据可以得到从划线机器人末端坐标系到激光器的光斑坐标系之间的转换关系。

S4，通过矩阵传递得到扫描仪测量坐标系与激光器划线坐标系之间的转换关系。

根据机器人正向运动学原理得到从划线机器人基坐标系到划线机器人末端坐标系之间的转换矩阵^ET_base2，结合从划线机器人末端坐标系到激光器划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_E得到从划线机器人基坐标系到激光划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_base2；

基于手眼标定模型和机器人正向运动学原理得到从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera以及从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base2T_base1；

根据从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera、从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base2T_base1以及从划线机器人基坐标系到激光划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_base2得到从扫描仪测量坐标系到激光器划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_camera，其表达式为：

^laserT_camera＝^laserT_base2·^base2T_base1·^base1T_camera。

需要理解的是，步骤S2中详细说明了从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_base2的计算方法，且得到了从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera，同理，根据步骤S2的计算方法也可以得到从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base2T_base1，因此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标系转换方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，双机器人自动测量、划线系统中包括测量机器人和划线机器人，基于测量机器人建立手眼标定模型，在测量机器人上安装扫描仪，获取扫描仪测量坐标系、测量机器人基坐标系以及测量机器人末端坐标系，根据机器人运动学原理得到扫描仪测量坐标系与测量机器人基坐标系之间的转换关系；

S2，获取划线机器人基坐标系，根据机器人运动学原理得到测量机器人基坐标系与划线机器人基坐标系之间的转换关系；

S3，在划线机器人上安装激光器，获取激光器划线坐标系和划线机器人末端坐标系，在划线机器人运动过程中构建划线机器人末端圆形运动轨迹，基于四点标定得到激光器划线坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系；

S4，通过矩阵传递得到扫描仪测量坐标系与激光器划线坐标系之间的转换关系。

2.如权利要求1所述的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标系转换方法，其特征在于，步骤S1具体包括：

S101，在预设位置放置棋盘格，在棋盘格上选择一个固定位置作为被选中的棋盘格点；

S102，在测量机器人的末端加装探针，当测量机器人末端的探针触碰被选中的棋盘格点时，得到所述被选中的棋盘格点在测量机器人末端坐标系下的棋盘格点坐标^endP，根据测量得到被选中的棋盘格点在测量机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base1P；

S103，由机器人正向运动学原理得到从测量机器人末端坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_end；

S104，根据所述被选中的棋盘格点在测量机器人末端坐标系下的棋盘格点坐标^endP和转换矩阵^base1T_end得到从扫描仪测量坐标系到机器人末端坐标系的转换矩阵^endT_camera；

S105，根据转换矩阵^base1T_end和转换矩阵^endT_camera得到从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera。

3.如权利要求2所述的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标系转换方法，其特征在于，步骤S104具体包括：

所述被选中的棋盘格点在测量机器人末端坐标系下的棋盘格点坐标^endP与被选中的棋盘格点在测量机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base1P的坐标转换关系表达式为：

^base1P＝^base1T_end ^endP＝^base1T_end ^endT_camera ^cameraP

通过简单变换可以得到从扫描仪测量坐标系到机器人末端坐标系之间的转换矩阵^endT_camera，其表达式为：

(^base1T_end)^-1base1P(^cameraP)^-1＝^endT_camera

其中，^cameraP为所述被选中的棋盘格点在扫描仪测量坐标系下的棋盘格点坐标。

4.如权利要求3所述的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标系转换方法，其特征在于，步骤S105中，根据转换矩阵^base1T_end和转换矩阵^endT_camera得到从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera的表达式为：

^base1T_camera＝^base1T_end ^endT_camera。

5.如权利要求2所述的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标系转换方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

在划线机器人的末端加装探针，当测量机器人末端的探针和划线机器人末端的探针触碰被选中的棋盘格点时，根据测量得到被选中的棋盘格点在划线机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base2P，其与被选中的棋盘格点在测量机器人基坐标系下的棋盘格点坐标^base1P的坐标转换关系表达式为：

^basc2P＝^base2T_base1 ^base1P

经过简单变换可以得到从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base2T_base1：

^base2P·(^base1P)^-1＝^base2T_bbase1。

6.如权利要求2所述的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标系转换方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

S301，基于激光器在固定焦距下的光斑尺寸制作人工靶标，标记出人工靶标的特征点；

S302，移动划线机器人直至激光器的光斑与人工靶标的特征点重合，在划线机器人的末端加装探针，获取激光器的光斑坐标系，构建划线机器人末端在移动过程中的圆形运动轨迹；

S303，在圆形运动轨迹上任取四点进行四点标定，利用四点标定原理得到激光器的光斑坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系，进而得到激光器划线坐标系与划线机器人末端坐标系之间的转换关系。

7.如权利要求6所述的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标系转换方法，其特征在于，步骤S301具体包括：

根据激光器的参数确定固定焦距下的光斑尺寸，选取一个标定板，在标定板上通过人为划线标记出与光斑尺寸相等的特征点，制作成人工靶标，并将该特征点作为人工靶标的特征点。

8.如权利要求7所述的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标系转换方法，其特征在于，步骤S302具体包括：

操作划线机器人使激光器垂直照射标定板时，移动激光器至激光器的光斑与人工靶标的特征点重合的位置，测量人工靶标的特征点中心O与激光器中心的距离，即激光器焦距l，并测量人工靶标的特征点中心O与划线机器人末端E的距离r，以人工靶标的特征点中心O为圆心，以人工靶标的特征点中心O与划线机器人末端E的距离r为半径构建划线机器人末端的圆形运动轨迹。

9.如权利要求8所述的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法，其特征在于，步骤S303具体包括：

在圆形运动轨迹上任意选取四个位置，使划线机器人末端移动到相应位置时激光器以不同位姿保证激光器的光斑与人工靶标的特征点重合，利用四点标定原理得到从划线机器人末端坐标系到激光器的光斑坐标系之间的转换关系^OT_E，当人工靶标的特征点中心O与激光器中心的距离固定时，可以得到从划线机器人末端坐标系到激光器划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_E。

10.如权利要求9所述的一种双机器人自动测量、划线系统中的坐标转换方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

根据机器人正向运动学原理得到从划线机器人基坐标系到划线机器人末端坐标系之间的转换矩阵^ET_base2，结合从划线机器人末端坐标系到激光器划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_E得到从划线机器人基坐标系到激光划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_base2；

基于手眼标定模型和机器人正向运动学原理得到从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera以及从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base2T_base1；

根据从扫描仪测量坐标系到测量机器人基坐标系之间的转换矩阵^base1T_camera、从测量机器人基坐标系到划线机器人基坐标系之间的转换矩阵^base2T_base1以及从划线机器人基坐标系到激光划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_base2得到从扫描仪测量坐标系到激光器划线坐标系之间的转换矩阵^laserT_camera，其表达式为：

^laserT_cameara＝^laserT_base2·^base2T_base1·^base1T_cameara。